KULIAH AGROFORESTRY (8) INTERAKSI KOMPONEN ACHMAD KASIYANI INSTITUT PERTANIAN “INTAN” YOGYAKARTA

INTERAKSI KOMPONEN Telah diketahui bahwa kesuksesan sistem agroforestry lebih ditekankan pada eksploitasi dari interaksi semua kemampuan komponen spesies tanaman. Meskipun urutan utama penelitian sistem agroforestry, diarahkan pada aspek agronomi dan aspek lingkungan, hal ini dibuktikan bahwa peran interaksi “interspecific and intraspecific”, pengetahuan dari mekanismenya yang kita miliki sangat terbatas (Newman, 1983). Interaksi komponen berarti pengaruh dari komponen dari sistem dalam hal unjukkerja (“performance”) dari komponen lain sebagaimana interaksi dari semua komponen secara keseluruhan.

TIPE INTERAKSI ANTAR DUA SPESIES TANAMAN Tipe interaksi dari dua spesies dalam populasi sudah banyak diuraikan dalam kaitannya dengan pengaruh interaksi, seperti terminologi commensalistic (positive, " + ", pengaruh satu spesies dan pengaruh yang tak dapat diamati , "0", terhadap spesies kedua), amensalistic ( -, 0), monopolistic, predatory or parasitic ( +, —), and inhibitory ( —, —) (Hart, 1974; Trenbath, 1976; Pianka, 1988). synergistic (+, +) dapat ditambahkan sebagai interaksi dimana pengaruhnya positif terhadap kedua spesies tanaman

Crop and/or livestock output Nature of common types of biological interactions in agroforestry systems (Bentuk alami interaksi biologis dalam system agroforestry) Crop and/or livestock output

Para agronomis dan peneliti agroforestry menggunakan istilah “below ground dan above ground” sebagai kata sifat yang mendiskripsikan interaksi (umumnya kompetisi) antara komponen faktor tumbuh yang diabsorbsi oleh akar tanaman (nutrisi dan air) serta bahan yang diasorbsi/ intersepsi melalui daun (terutama energi matahari) (Singh et al., 1989; Monteith et al., 1991; Ong et al., 1991;). Pengaruh interaksi yang menjadi tujuan dari penelitian utama agrofestry adalah cara yang akan dipraktekan/dilakukan yang tidak bisa dibedakan ke dalam “above atau below groud effects”. Contohnya , didalam sistem agroforestry melibatkan komponen ternak, ini tidak berarti memisahkan pengaruh aspek “above and below ground” Oleh karena perlu diprioritaskan untuk mempertimbangkan interaksi ini berdasar pada hasil dari sudut efek positif (beneficial or production-enhancing) serta efek negatif (harmful or production-decreasing).

Efek positif atau negatif di atas bisa secara langsung maupun tidak langsung. Contohnya pada apa yang terjadi pada komponen semak/perdu, efek langsung mungkin dihasilkan dari kondisi fisik tanaman pohon dalam sistem, yang menyebabkan ameliorasi iklim mikro atau penambahan nutrisi melalui biomasa yang jatuh dalam bentuk seresah dan hancurnya perakaran Pengaruh langsung bisa merupakan hasil dari pengelolaan budidaya yang berkaitan perlunya kehadiran tanaman pohon e.g., weeding, pruning, irrigation, or fertilization. Karena pohon merupakan komponen tanaman penting dalam praktek sistem agroforestry, sehingga interaksi perlu diperhitungkan dalam mencapai tujuan usahatani. Apakah interaksi pohon dan tanaman semusim serta interaksi pohon dan ternak

Efek positif dan negatif pada tree-crop interface (TCI) dan tree-animal interface (TAI). At the TCI At the TAI Positive shading trees (stress reduction biomass contributions water conservation soil conservation shading manure deposition Negative light competition nutrient competition water competition allelopathy phytotoxins browsing damage Trampling disease / pest hosts (?)

Interaksi Positif (mendorong produksi) Pada TCI (tree-crop interface) Tipe utama dari positif interaksi atau komplementer pada TCI adalah yang berkaitan antara ameliorasi mikroklimat dan keseimbangan nutrisi Dalam sistem agroforestry, ameliorasi mikroklimat melibatkan kelembaban tanah dan temperature. Hubungan temperatur hasil dari penggunaan pohon sebagai naungan, atau pendukung kehidupan, pagar hidup, atau windbreaks dan shelterbelts Pemberian naungan menyebabkan pengaruh pada komplek interaksi, yang menyebar keluar mengurangi panas dari sinar matahari (Willey, 1975). Temperatur, kelembaban dan pergerakan udara seperti layaknya temperatur dan kelembaban di tanah, secara langsung mempengaruhi fotosintesa, transpirasi, dan keseimbangan energi dari tanaman sekelilingnya (Rosenberg et al., 1983), pengaruh tersebut bisa merubah ke dalam bentuk hasil tanaman

Pada umumnya naungan akan menyebabkan penurunan temperatur dan fluktuasi temperatur seperti pengurangan tekanan uap (VPD) pada kondisi tropis. Kehadiran pohon mungkin memberikan pengaruh positif dan negatif terhadap kebutuhan air tanah oleh tanaman Potensi interaksi positif yang lain dalam sistem agroforestry berhubungan dengan herba (gulma) . Pengaruh naungan akan lebih parah terhadap tanaman yang membutuhkan sinar matahari dari pada tanaman yang toleran, hal inilah yang mendorong naungan dapat menekan tumbuhnya herba.yang membutuhkan matahari selama hidupnya. Bagian dari naungan, penekanan terhadap pertumbuhan herba juga disebabkan oleh faktor lain seperti sejarah penggunaan tanah , cuaca, kualitas mulsa kompetisi antar tanaman

Pada tree-animal interface (TAI) Interaksi positif pada TAI dapat mempengaruhi keseluruhan sistem produksi dengan berbagai cara Pertama, dan sangat jelas beberapa bagian dari produksi autotropik yang tidak memiliki pengaruh terhadap petani seperti (such as weeds or tree fodder) dapat ditransformasikan ke dalam biomasa ternak dengan nilai nutrisi dan uang. Kedua, produksi dari sistem individu komponen dapat meningkat contohnya pemberian pupuk hijau atau kandang sebgai sumber pupuk.

Untuk mengurangi stress dari panas, yang merupakan hambatan utama terhadap produksi ternak di daerah tropis, ternak ( terutama ternak kualitas bagus, bukan ternak asli ) cenderung mencari naungan, kecenderungan ini sangat signifikan mengurangi waktu mencari rumput di padang rumput terbuka Ditambahkan bahwa kualitas pakan yang baik diperlukan guna meningkatkan hasil susu; apabila pakan memiliki serat yang tinggi dan rendah energi, dalam kasus dilingkungan daerah tropis, produksi susu akan sangat kurang (Campbell and Lasley, 1985). Kesimpulan, bahwa naungan dan kualitas pakan menjadi sesuatu persyaratan penting untuk memperbaiki produksi dan tingkat reproduksi ternak di daerah tropis; keduanya dapat disediakan melalui penanaman pohon pada sistem pertanian memberikan pengaruh terhadap pohon

Interaksi negatif (production-decreasing) Karena semua komunitas tanaman menggunakan sumberdaya yang sama dari sumber daya pertumbuhan seperti sinar matahari, nutrisi, air, CO2, interaksi negatif, yang biasanya disebut kompetisi selalu hadir dalam asosiasi tanaman (Etherington, 1975; Grime, 1979; Newman, 1983). Kompetisi dapat dibedakan ke dalam (1) yang menyebabkan pengaruh langsung (real competition), dan (2) yang menyebabkan ekploitasi penggunaan sumberdaya yang di sebabkan oleh tanaman lain atau yang disebabkan oleh predator (Cannell, 1990).

Pada TCI ( tree-crop interface) Pengaruk utama penurunan hasil pada TCI datang dari kompetisi sinar matahari, air dan nutrisi sebagaimana dari interaksi melalui “allelopathy” Competition for light Naungan dijumpai menjadi sangat penting dari kompetisi yang berada di bawah, dalam studi intercropping antara tanaman millet dan kacang tanah di India (Willey and Reddy, 1981). Sementara ketersediaan sinar muingkin menjdai faktor penghambat dari semua situasi, terutama yang berkaitan dengan tanah yang memiliki kesuburan dan kecukupan ketersediaan air, tingkat nilai sinar matahari akan menurun di daerah semi arid seperti juga pada daerah yang memiliki kesuburan rendah. Karena tanaman semumusim berbeda dalam respon untuk tanah kurang subur (rendah nutrisi), kompetisi terhadap sinar atau air bisa diturunkan atau dipengaruhi oleh kekurangan nutrisi (Cannell, 1983). Umumnya tanaman yang toleran terhadap naungan tergantung pada cara fotosintesa dan prosuk yang akan dipanen.

Pengaruh interaksi naungan dan kesuburan tanah terhadap hasil tanaman (Sumber: Alvim (1977).

2. Kompetisi terhadap nutrisi (Competition for nutrients) Dalam setiap kasus, hasil tanaman pertanian dijadikan kriteria dari tingkat keberhasilan sistem agroforestry yang diukur. Rendahnya hasil dari komponen tanaman semusim mendapatkan perhatian lebih dibanding spesies pohon di sekelilingnya. Lebih jauh, karena tanaman semusim merupakan komponen yang lebih rendah/kecil (dibanding secara individu), perakarannya biasanya di jadikan alasan terhadap horison tanah yang juga tersedia untuk tempat akar pohon; tetapi pohon dapat mengeksploitasi volume tanah diluar jangkauan dari akar tanaman semusim. Oleh karena itu efek dari kompetisi nutrisi mungkin lebih banyak diperoleh komponen tanaman semusim 3. Kompetisi terhadap air (Competition for water) Kompetisi air sepertinya terjadi di semua sistem agroforestry pada beberapa periode waktu; periode tersebut bisa pendek seperti saat kering selama dua minggu. Pengaruh dari kejadian itu tergantung pada tingkat kekeringan dan toleransi tanaman terhadap kekurangan air. Selain itu juga tergantung pada tingkat kompetisi terhadap sumberdaya lain khusunya nutrisi

4. Allelopathy Allelopathy berarti hambatan pertumbuhan tanaman terhadap oleh komplek kimia yang dilepas ke dalam tanah dari tanaman yang berada di sebelahnya Meskipun “allelochemicals” dilaporkan ada dalam jaringan tanaman termasuk daun, bunga, buah, batang, akar, dan benih, informasi mengenai bagaimana proses alami dari kimia aktif dan proses nya sangat kurang diketahui Efek dari substansi kimia terhadap tanaman lain dikenal secara terpisah, dan umumnya tergantung pada konsentrasi dan kombinasi lebih dari satu atau lebih substansi yang dilepas ke dalam lingkungan tumbuh tanaman (Putnam and Tang, 1986).

5. Modifikasi mikroklimat untuk hama dan penyakit (Microclimatic modification for pests/diseases) Pengaruh tanaman terhadap hama dan penyakit dan terjadinya serangan merupakan potensi utama tetapi terjadi pada area yang kurang dimanfaatakan (dieksploitasi). Penyakit tanaman karena Bakteri dan jamur akan meningkat dengan kerapatan naungan yang tinggi, terutama di daerah lingkungan yang lembab (Huxley and Greenland, 1989). Contohnya kejadian meningkatnya serangan Phytophthora palmivora terhadap kakao meningkat tkalau berada dibawah naungan yang lembab

Beberapa contoh spesies pohon agroforestry dilaporkan memiliki efek allelopathi. Tree spesies Effect on Reference Alnus nepalensis Glycine max Bhatt and Todaria, 1990 Casuarina equisetifolia cowpea, sorghum, sunflower Suresh and Rai, 1987 Eucalyptus tereticornis potato Basu et al., 1987 Gliricida sepium maize/rice seedlings tropical grasses Akobundu, 1986 Alan and Barrantes, 1988 Grevillea robusta Grevillea seedlings Webb et al., 1967 Leucaena leucocephala

Pada TAI ( tree-animal interface) Negatif interaksi yang penting antara ternak dan tanaman dapat diklasifikasikan sebagai pengaruh langsung. Kualitas atau komponen racun yang rendah didalam pohon pakan ternak dapat memberikan efek yang kuat terhadap produksi ternak. Banyak spesies memiliki gabungan kimia sekunder yang mengurangi nilai pakan. Keberadaan tingkat gabungan phenol (tannins) atau arorma yang kuat dijumpai di daun dari spesies sperti Cassia siamea and Gliricidia sepium yang bisa mengurangi tingkat palatabilitas pakan dan penerimaan pemberian pakan Sebagai tambahan digestabilitas menjadi rendah dan daun mungkin mengandung konsentrasi racun dari mikro nutrien tertentu (Ivory, 1990). Pada beberapa kasus gabungan racun dapat diekstrak dan digunakan untuk pengendalian hama seperti “azadirachtin” di dalam tanaman neem tree (Azadirachta indica). Daun neem , minyak neem , dan neem "cake" seperti air ektraksi dari biji yang ditumbuk dihaluskan, memberikan bahan pengendali hama yang mudah dibuat dan murah harganya serta sangat efektif dalam mengendalikan hama (Ahmed and Grainge, 1986; NAS, 1992).

Calliandra calothyrsus Racun atau gabungan penyebab iritasi pada spesies pakan terpilih Diperoleh dari Devendra (1990) and Lowry (1990). Species/Feed Compound Acacia Cyanoglucosides, Fluoracetate, Tannins Banana leaves Tannins Cassava leaves HCN Calliandra calothyrsus Gliricidia sepium Leucaena spp. Mimosine (esp. young leaves, stems and seeds) Prosopis spp

KOMPONEN PENGELOLAAN (COMPONENT MANAGEMENT) Perolehan hasil interaksi antara pohon dan komponen lain dari sistem agroforestry tergantung pada sifat dari spesies, kerapatan tanaman, dan pengaturan ruang serta pengelolaan tanaman pohon Manipulasi kerapatan tanaman serta pengaturan nya merupakan metode kekuatan penuh untuk meningkatkan efek keuntungan dari tanaman pohon yang bisa mengurangi efek negatif Tujuan dari praktek manjemen harus bisa meningkatkan produksi dari hasil yang diinginkan dan mengurangi pertumbuhan dan sebaliknya kompetisi antar komponen yang tidak diinginkan Beberapa sifat dapat diidentifikasi sebagai sesuatu yang diinginkan pada pohon dalam sistem agroforestry; tetapi sering tidak mungkin memilih pohon dengan semua karakter; apakah karena spesies tanaman lain sudah terlanjur ada atau karena produksi atau keinginannya untuk melindungi, sebagai pilihan dari spesies tanamn lain

Pilihan manjemen yang diinginkan (Management options to achieve) Kesimpulan dari pilihan praktek manajemen untuk memanipulasi pertumbuhan komponen dalam sistem agroforestry Pilihan manjemen yang diinginkan (Management options to achieve) Perbaikan tumbuh (Increased growth) Penurunan tumbuh (Decreased growth) Microclimate amelioration Pruning Fertilization Pollarding Application of mulch/manure Root pruning Irrigation Trenching Soil tillage Excessive shading Adapted species Herbicides Supplemental feeding - Grazing/browsing